Det offentliggjorde han i en TV-sendt tale onsdag ettermiddag.
– De siste ukene har vi analysert situasjonen og det er ikke mulig for oss å få nok delegater til å bli nominert, sa Sanders.
Dermed blir det rivalen Joe Biden som etter alle solemerker skal utfordre Donald Trump i presidentvalget tirsdag 3. november.
Sanders gratulerte Joe Biden og lovte å samarbeide med ham for å slå president Trump ved valget i november.
Han sa at den tidligere visepresidenten er «en veldig anstendig mann som jeg vil samarbeide med for å fremme våre progressive ideer».
– Mens valgkampen er over, fortsetter kampen for rettferdighet, sa Sanders under talen.
Sanders sa at valgkampen hans hadde vunnet den ideologiske kampen i det demokratiske partiet.
– Vi har endret amerikansk bevissthet med tanke på hvilken nasjon vi kan bli, og har tatt dette landet et stort skritt nærmere i den evigvarende kampen for økonomisk rettferdighet, sosial rettferdighet, rasemessig rettferdighet og miljømessig rettferdighet, sa han.
Sanders tapte også kampen om å bli Demokratenes presidentkandidat i 2016, da mot Hillary Clinton.
Foto: Andrew Harnik / APGod start på valgkampen
Bernie Sanders hadde en god start på valgkampen etter å ha kommet på en nærmest delt 1. plass i Iowa og vunnet klart i New Hampshire.
En meningsmåling 19. februar viste at han hadde dobbelt så stor oppslutning som Joe Biden.
Deretter har det gått tråere for Sanders, som har tapt de fleste primærvalg for Biden med klar margin.
Kan gi Biden mer oppmerksomhet
De siste ukene har Joe Biden slitt med å få medieoppmerksomhet.
Mens Donald Trump holder daglige pressebrifinger, har 78 år gamle Biden stort sett holdt seg hjemme.
– At Bernie Sanders trekker seg hjelper Joe Biden. Nå har han plutselig en rolle som leder for det demokratiske partiet, sier førsteamanuensis ved Bjørknes høyskole, Hilde Restad, til NRK.
Enklere med landsmøte
Koronaepidemien har ført til spekulasjoner om hvordan Demokratene skal kunne avholde sitt landsmøte mens koronaepidemien herjer i USA.
Slike møter innebærer mange tusen partiarbeidere og journalister som samles i en stor sal.
Landsmøtet i Milwaukee i delstaten Wisconsin skulle etter planen holdes i midten av juli, men har allerede blitt utsatt med fem uker til 17. august.
Etter at Sanders har trukket seg er det i praksis klart Joe Biden blir Demokratenes presidentkandidat.
Dermed kan det bli enklere å finne alternative løsninger for landsmøtet, for eksempel ved å avvikle det digitalt.
